Mijn projectje ligt even stil omdat ik van baan ben gewisseld en de 26ste ga trouwen. Dat van baan wisselen brengt mee dat ik geen werkplaats meer heb om te gebruiken. Wel meer poen dus ik ga het frees en draai werk gewoon uitbesteden. Vandaag ga ik een spica injectie ophalen ter inspiratie en om te gebruiken. Ben ook de boel in solid edge aan het tekenen zodat het uitbesteden goedkoper wordt.Na enig spitwerk heb ik de betreffende formule gevonden. Ben er ook achter dat ik een 20-30 dictaten heb over verbrandingsmotoren, dus dat verklaard het late antwoord.
Ik zal een samenvatting geven van de beschrijving.
Een gaskolom die in trilling raakt, heeft een longitudinale trilling. Er zijn 2 mogelijkheden voor reflectie van deze trilling. Een terugkaatsing tegen een gesloten buis einde. Na terugkaatsing zal de gaskolom een zelfde trilling vertonen in de omgekeerde richting (dus overdruk heen is overdruk terug). Een trilling die tegen een open einde "botst" zal van teken veranderen, ofwel overdruk wordt onderdruk.
Toegepast op een verbrandingsmotor, zien we dat wanneer de inlaatklep opent er sprake is van een open einde. De aangezogen lucht (bij atmosferische motor altijd onderdruk) wordt omgezet in een drukgolf van overdruk die terug de inlaat in gaat. In de inlaat bevindt zich weer een open einde, daar waar of alle cylinders samenkomen in een kamer, of bij meerdere gaskleppen in het luchfilter. De druk zal dan weer terugkeren als onderdruk. Wanneer de inlaatklep gesloten is, zal een onderdruk golf terugkeren als onderdruk, omgekeerd worden tot overdruk en terugkeren als overdruk golf bij de inlaatklep. 1 op de 2 keer dat de golf heen en weer gaat is het dus een overdruk.
De truuk is nu om precies die overdruk golf zo te timen dat die aankomt op het moment dat de inlaatklep alweer opent is. De cylinder zal zich extra vullen, en een onderdruk golf zal zich weer terug verplaatsen in de inlaatbuis. Dit moet dus gebeuren kort voordat de inlaatklep sluit. De drukgolf moet dus op en neer de inlaatbuis gaan. Het hele trilling effect ontstaat juist doordat de gasstromen regelmatig tegen een dichte klep botsen. De drukgolven verplaatsen zich met de geluidssnelheid (het gas zelf niet). De tijd die de drukgolf heeft om in de cylinder te komen is afhankelijk van het toerental. Ook het tijdstip van aankomt van de drukgolf in de cylinder ligt nagenoeg vast, deze moet ca 90 krukgraden na BDP de cylinder binnenkomen voor het gunstigste effect op de vulling. We noemen dit "alpha"
Wanneer de lengte van de inlaatbuis "l" is, dan is de benodigde afgelegde weg 2*l. De drukgolf beweegt zich met "vg"", geluidssnelheid, wat neerkomt op ca 340m/s. e.e.a. ook afhankelijk van temperatuur. Voor inlaatgassen klopt dit redelijk, bij uitlaatgassen kom je hier niet goed mee uit.
De tijd die de trilling onderweg is kan worden bepaald met;
t = alpha/360 * 1/n
t = tijd
n = toerental in omw/sec (dus niet rpm)
Om vervolgens de benodigde lengte uit te rekenen;
2*l = vg * alpha/360 * 1/n
Ofwel; je kiest een bepaald toerental waarbij je wil dat de vulling maximaal is. Wil je meer vermogen dan neem je een hoger toerental. De vulling heeft vooral effect op koppel, maar vermogen is niets meer dan het product van koppel en snelheid(toerental). Wil je meer koppel neem je een laag toerental, vermogen kan dan wel minder worden. Eigenlijk verschuif je het karakter van de motor.
Bij het accent op laag toerental zal de inlaatbuis dus relatief lang zijn, en bij hoog toerental relatief kort.
Nog even opletten met die lengte "l", dat is dus inclusief de lengte in de cylinderkop, en tot aan het punt waar alle cylinder bij elkaar komen (vrij makkelijk te meten bij de meeste alfa's) of bij losse inlaatbuizen tot aan het eind van de buis (luchtfilter).
Een andere variant is resonantiekamer drukvulling. Als ik even zo snel kijk leent zicht dat echter niet zo voor 4 cylinders.
Groet,
Marcel
Later meer.
